八年级秋季小班讲义之 浮力
【重难点】
1.浮力的存在。2.浮力的概念和公式。3.有关浮力的简单计算
【知识精讲】
考点1:浮力的存在
1、浮力的概念:据二力平衡知识,船除受到自身的竖直向下的重力作用外,还受到水对它的竖直向上的托力,这种力叫浮力不仅是水,所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。
浮力产生原因:假设有一个正方体完全浸没在水里,则正方体的前后、左右表面受到水压强相等,而上下两表面由于在水中的深度不同,受到水的压强不等,上表面的深度小,压强小下表面的深度大,压强大;所以下表面受到的向上的压力F向上大于上表面受到的向下的压力F向下,水对物体向上的和向下的压力差就是水对物体的浮力方向:竖直向上)
例题精讲
例1、一边长为的正方体悬浮在密度为的液体中,若上表面到液面的距离为,则正方体上、下表面受到的压力多大?物体受到的浮力是多大?
例2.浸在液体中的物体如果受到浮力作用,那么施力物体是(  )
A.地球    B.物体本身  C.盛液体的容器 D.液体
例3.长是0.1米的正立方体,浸在水里,上表面距液面10厘米,则物体上表面受到的压力是牛顿;下表面受到的压力是牛顿;所受的浮力是牛顿.(取=10牛/千克)
例4.一质量为5千克的铝块,用弹簧秤吊住它,将其置于酒精中时,弹簧秤的读数为30牛。求酒精对铝块的浮力?
例5.一铁块挂在弹簧秤上,在空气中称量时,弹簧秤的读数是32牛。把它全部浸在水中称量时,读数是12牛。铁块受到浮力是______。
例6.如图中,重为G的木块A用细线固定在装水的容器中,当木块一半体积浸在水中时,细线对木块的拉力为F.若木块全部浸没在水中时,则细线对木块的拉力大小为(  )
A.2FB.F+GC.2F+GD.2F-G
总结:要学会受力分析,利用二力平衡知识很容易就会得到浮力的方向与大小。
考点2:浮力的测量——阿基米德原理(F=G排液=m排液g=ρV排液g
1、浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力 
对阿基米德原理理解的几个注意问题:
    (1)公式中的ρ是液体的密度,而不是浸入液体的物体的密度。
(2)公式中的V排液是物体浸入液体时,排开液体的体积,而不是液体的总体积,也不是物体的体积。
当物体完全浸入(即浸没)液体中时,V排液恰好等于物体本身的体积V
当物体只部分浸入液体中时,V排液<V高梓淇宋雨霏。
    (3)浮力大小只跟物体排开的液体受到的重力有关,而与其他因素无直接关系。
(4)ρ的单位只能是  千克/米3  ,V排液的单位只能是 3
(5)上面说到浮力的产生就是液体对物体上下表面的压力差,即FF-F=ρV排液g
例题精讲
[例1]  一个物体在空气中用弹簧秤称,读数为1.6牛,或把物全部浸没在水中,弹簧秤的读数为0.6牛。求①此物体所受的浮力;②物体的体积;③物体的密度。
例2.将水平桌面上的大烧杯装满水,然后往杯中轻放入一小球,溢出的水共100g,据此现象,下列判断正确的是(g取10N/kg)(  )
A.水对烧杯底的压强会增大B.小球的质量不小于100g
C.小球的体积一定大于100cm3D.小球受到的浮力等于0.1N
例3.小明有一正立方体金属块,他想知道该金属块的密度,于是将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图象,如图乙所示.则该金属块的密度约为(  )
A.2.7×103kg/m3B.3.1×103kg/m3C.3.5×103㎏/m3
D.4.4×103㎏/m3
例4.浮在水面上的木块,它浸入水中部分的体积是60cm3,它在水面部分的体积是25cm3,它受到的浮力多大?(g=10牛/千克)
考点3:浮沉条件探究
一、物体浮沉条件
    1.设想一物体浸没于液体中,如图所示,对浸没在液体中的物体进行受力分析可能出现三种不同情况:
    (1)当F>G时,根据力和运动的关系,可知物体将 上浮  ,当部分体积露出液面时,排开体积减小,受到浮力减小,最后F=G,物体处于 漂浮  状态。
    (2)当F=G时,由于物体受平衡力作用,物体处于  悬浮  状态,此时物体可以停留在液体内部任一位置。
    (3)当F<G时,物体将 下沉  ,最后物体与容器底接触,物体受浮力、重力和支持力三个力作用静止。
二、1.对于实心物体来说,当物体全部浸没在液体内部时,有V=V,由于F=ρgV有名的婚纱品牌,GgV。则:
    (1)ρ玫瑰颜代表什么物时,上浮,最后漂浮;
    (2)ρ=ρ时,悬浮;
(3)ρ时,下沉。
2.物体漂浮在液面上的条件:
    F=G,V<V
蔡妍 金钟国    如果是实心物体,则ρ,V<V
例题精讲
[例1]  有一体积是2分米3、密度是0.6×103千克/米3的木块,用绳子将它拴在水池底部的钩子上,如图1—26所示。如果绳子断了,木块就上浮到水面。问:
    (1)木块在上浮过程(未露出水面)中,受到浮力的大小是否会发生变化?
    (2)木块漂浮在水面时露出液面的体积多大?
[例2]  现有甲、乙两种实心物体,已知ρ=1.2×103千克/米3,ρ=0.8×103千克/米3,ρ=1.0×103千克/米3
    (1)当取相同质量的甲、乙两种固体,投入到水中,甲和乙两物体所受浮力之比F:F是多少?
    (2)当取相同体积的甲、乙两种固体,投入到水中,则甲和乙两物体所受浮力之比F':F'是多少?
[例3] 如图,A、B体积相同.B、C质量相等,将他们放入水中静止A漂浮、B悬浮、C沉底.则下列说法正确的是(  )
A.A所受的浮力一定大于B所受的浮力
B.B下表面所受的压力一定小于A下表面所受的压力
C.C所受的浮力一定小于B所受的浮力
D.C所受的浮力一定小于A所受的浮力
例4.如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器.其中甲容器内只有水;乙容器内有木块漂浮在水面上;丙容器内有一个装有铝块的平底塑料盒漂浮在水面上,塑料盒底始终与容器底平行,且塑料盒的底面积等于圆柱形容器底面积的一半;丁容器中用细线悬吊着一个实心的铝球浸没在水中.已知四个容器中的水面一样高,ρ=0.6×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ=2.7×103kg/m3,对于这一情景,有如下一些说法:①各容器对水平桌面的压强相同;②向乙容器中倒入酒精后,木块底部受到的压强将增大;③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,塑料盒底距容器底的距离的增大值等于水面下降高度的数值;④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受重力的大小.上述说法中正确的一组是(  )
A.①②B.②③C.③④D.①③
例5.把重5N、体积为0.4dm3的物体投入水中.若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法中正确的是()(g取10N/kg)                     
  A. 物体漂浮,F=5N  B.物体漂浮,F=4N
C.物体悬浮,F=5N  D.物体沉底,F=4N
课后练习:
1、在家庭实验室中,小明把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底如图甲;向杯中加盐,鸡蛋悬浮如图乙;再加盐鸡蛋漂浮如图丙,三种情况下,各物理量间的关系正确的是(鸡蛋质量不变)(  )
A.液体的密度ρ甲=ρ乙<ρ丙
B.鸡蛋排开液体的质量m甲=m乙>m丙
C.鸡蛋受到的浮力F甲<F乙=F丙
D.液体对容器底的压强p甲=p乙>p丙
2、如图所示,海监部门在某海域放置浮标以监测水文变化.监测发现,从春季至夏季,海水温度升高、体积膨胀导致海水密度变小.此过程中,若浮标体积保持不变,则(  )
A.浮标所受浮力变大,露出海面体积变小乔任梁被吊绑照片
B.浮标所受浮力变小,露出海面体积变大
C.浮标所受浮力不变,露出海面体积变大
D.浮标所受浮力不变,露出海面体积变小
3、将一方形木块(体积为V)放于水中,再将一方形冰块(体积为V)放于木块上,静止时水面正好和木、冰交界面共面(如图),已知水、冰、木密度之比为10:9:8,则V:V为(说明:图中冰块、木块大小不具暗示意义)(  )
A.9:8              B.8:9            C.1:8    D.2:9
4、质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ:ρ=3:2,将它们都放入水中,静止时两球受到的浮力之比为F:F=4:5,则乙球的密度为(  )
A.2/3ρ水      B.5/4ρ水    C.5/6ρ水  D.4/5ρ水
提车流程5、如图所示,用质量不计、长度为10cm的弹簧将边长为10cm的正方体物块A的下表面与底面积为200cm2的圆柱形容器底部相连,正方体物块竖直压在弹簧上且不与容器壁接触,此时弹簧的长度缩短为2cm;然后向容器内部缓慢倒入水(水不溢出),当弹簧的长度恰好恢复到原长时停止倒水,现将一小铁块M轻压在正方体物块上,正方体刚好没入水中(水不溢出),此时水对容器底部的压强为P,弹簧缩短的长度为L.已知:弹簧的长度每改变1cm,所受力的变化量为1N,取g=10N/kg.下列说法错误的是(  )
A.正方体物块A的质量是0.8kg      B.小铁块M的质量是0.4kg
C.弹簧缩短的长度L是1cm          D.容器底部的压强P是1900Pa
6、如图所示,一只漂浮在水面上的碗中装有若干石子。现将石子全部投入水中后,水面将    (    )
A.保持不变  B.升高一些    C.降低一些  D.都有可能
7、关于浮力,下列说法不正确的是                              (      )